医学专题血液流变学和休克时血液流变性障碍素材

1、血液流变学和休克时血液流变性障碍浙大医学院病理生理教研室12021/7/20 星期二流变学和血液流变学的概念流变学力学的分支，研究不同物质在力作用下流动和变形的规律血液流变学是专门研究血液及其有形成分的流动和变形的规律以及这种规律对循环功能乃至全身功能和代谢的影响血液流变学的研究层次 宏观研究切 应力（shear stress)、切 变率(shear rate)与血粘度的关 系 微观研究RBC、 WBC、 plat变形、聚集及细胞粘附分子(CAM)与 血粘度的关系 高粘度血症是血液流变性障碍的综合性表现 泊肃叶公式 Q=pr4/8L22021/7/20 星期二1微循环血液流变学特性一、血液流态

2、多样性“层流”、“边流”、“轴流”、 “ 丸流”、“环流” 分层流动或呈园锥形流态F1F2剪切 力、切 向力、切向力/cm2 即切 应力，为达因/cm2或牛顿/m2层流切 应力、切 变率V1V2 切变率表示速度变化梯度 =V1V2(cm/s)/X(cm) 1/秒 、S1=4v/rX32021/7/20 星期二RBCWBCPlatPlasma血细胞呈“轴流”，RBC是“轴流”主角血浆呈“边流“，其厚度与三个因素有关，其作用1、减少及血流阻力，2、“血浆撇 离效应”(Plasma skimming effect)，有利微血管灌流RBCplasmaRBC呈”丸流“、血浆呈”环流“有利于毛细血管血液灌

3、流产生“文秋里效应”42021/7/20 星期二二、血液粘度()有三个依赖 关系1、血对切变率的依赖 关系 牛顿型流体 非牛顿型流体 血浆呈牛顿型流体 全血呈非牛顿型流体Plasmabood200S152021/7/20 星期二2、血液对切变时间的依赖 关系（血液的触变性） t0.110S13、血液对血管口径的依赖 关系（法林效应）30057管径（m)临界半径（1.54m）逆转现象临界半径见于：Hct、pH、RBC变形能力62021/7/20 星期二2 休克时血液流变性改变一、RBC流变性改变（一）RBC比容（Hct)改变 RBC的Hct=45% 1、 RBC比容对的影响：HctHct45%4

4、5%50S1100S1200S145% 是临界压积值切变率越低，则临界压积值越低72021/7/20 星期二2、RBC的Hct对血液向器官输氧能力的影响输氧量=Q X 动脉血氧含量 (CaO2)RBC的HctCaO2maxQ=Pr48LCaO2=氧容量（CaO2max) X 血氧饱和度（SO2)=1.43ml/g X HctXSO2最适比容=30%35% （正常切变率下）切变率越低，则最适比容也越低，如：200S1为35% 50S1为25% 5S1为13%Hct为max时的Hct，为最适比容Hct82021/7/20 星期二3、休克时RBC的Hct的改变 与休克的原因和休克发展阶段（微血管收缩

5、、扩张、麻痹）有关 烧伤性休克早期呈Hct； 失血性休克早期呈Hct，有代偿意义，中期呈Hct，晚期呈Hct4、Hct变化在休克治疗中的意义 古代放血疗法和现代血液稀释疗法原理就是利用Hct 1、Hct也象Bp、R、CVP、CO、尿量等一样，成为休克监 护的重要内容和措施 2、在输血和输液的选择上应参考最适比容这一指标 1）在抢救失血性休克中不应过分强调输血的作用 2）在休克晚期一般主张控制Hct在2530% 3）推崇中分子右旋糖苷（Dext70) 92021/7/20 星期二（二）RBC变形能力降 低 变形的形式和作用：1、向轴集中过程中拉长、取向、旋转以减少阻力和有利RBC与血浆交换，2、

6、在Capi中呈弹丸状有利灌流，3、控制RBC数量和质量。 1、RBC膜结构变化： 胆固醇磷脂1.2 ；氧自由基使大分子交联、血红蛋白变性；骨架蛋白比例失调和缺乏； 蛋白二聚体联成多聚体能力。 2、RBC胞浆粘度内粘度增高： 血红蛋白理化性质改变 3、RBC的几何状态改变表面积体积改变： 表面积（160m2)体积(94m2)1.5 ATP骨架蛋白伸缩能力 102021/7/20 星期二（三）、RBC聚集能力增强 Fa=Fs Fe Fm +Fb +Fh F： force or factor a： aggregation s： shear rate or shear stress e： electr

7、icity m： membrane b： bridging h： hematocrit 1、血液切应力和切变率（血流速度） 切变率=V1-V2x 切变率=4Vr 休克时 V r 2、RBC表面负电荷 涎酸中-COOH-COO-1 休克时-COO-1 3、RBC膜变形能力 4、血浆纤维蛋白原、桥联力 5、RBC比容 112021/7/20 星期二二、WBC流变性改变（一）、WBC粘附于微血管内壁上WBC与VEC之间的 粘附力微血管内壁切变率时可粘附。 WBC与VEC之间的粘附是涉及到这两种细胞膜上固有的和诱导表达的 细胞粘附分子(CAM)之间识别、结合的结果。 细胞粘附分子是介导细胞与细胞、细胞

8、与细胞外基质以及某些血浆蛋白 间的识别与结合的一大类膜蛋白。 绝大多数CAM是存在于膜上的整合的糖蛋白，由较长的细胞外区、跨膜区和较短的细胞内区组成。多数CAM的胞内区通过骨架结合蛋白与细胞骨架成分结合。CAM可分5大家族。122021/7/20 星期二细胞粘附分子的结构和分类132021/7/20 星期二参与WBC与VEC粘附的CAM成员特点WBC膜上整合素家族VEC膜上Ig超家族WBC与 VEC膜上选择素家族由、二条链组成的跨膜糖蛋白，分123亚族具Ig样重复区域的跨膜糖蛋白由L、E、PSelectin三成员组成，跨膜糖蛋白，配体为寡糖1、 CD11a/CD18 (LFA1) CD11b/

9、CD18(Mac1)1、ICAM1(CD54) ICAM2(CD102)1, LSelectin1)不同、相同，属2亚族2）存在所有WBC膜上；诱导表达3）与ICAM1、ICAM2识别结合，参与稳定粘附1）含5个和2个Ig样重复区域2）存在VEC和其他细胞膜上；诱导和固有表达3）与CD11a/CD18、 CD11b/CD18识别结合；参与稳定粘附 1）结构上无特点2）存在WBC膜上;固有表达3）与VEC膜上寡糖识别，快速低亲和力结合；参与滚动粘附142021/7/20 星期二继续上表WBC膜上整合素家族VEC膜上Ig超家族WBC与 VEC膜上选择素家族由、二条链组成的跨膜糖蛋白，分123亚族具

10、Ig样重复区域的跨膜糖蛋白由L、E、PSelectin三成员组成，跨膜糖蛋白，配体为寡糖2）CD49d/CD29 (VLA4)2) VCAM1 (CD106)2) ESelectin1)不同、不同，属1亚族2）存在激活LC和其他WBC上；诱导或固有表达3）与VCAM1识别结合；参与稳定粘附1）含6个Ig样重复区域2）只存在WBC上；诱导表达3）与CD49d/CD29识别结合；参与稳定粘附1）结构上无特点2）存在WBC上；诱导后从头合成3）与WBC膜上寡糖识别结合；参与稳定粘附152021/7/20 星期二粘附过程分滚动粘附和稳定粘附二个阶段滚动粘附中由LSelectin发挥主要作用，稳定粘附中

11、由诱导表达的CAM 如 CD11b/CD18、 ICAM1、 VCAM1 发挥主要作用，162021/7/20 星期二（二）、WBC嵌塞于毛细血管腔 嵌塞 部位在Capi的EC的隆起部或Capi分支狭 窄部 后果是血流暂停、WBCRBC列车样血流、RBC重分配、破坏RBC的丸流 1）WBC变形能力下降 2）切变率和切应力下降及微血管收缩 （1）使WBC变形的切应力和切变率要大于RBC的5倍， （2）切应力和切变率下降使EDRFEDCF导致微血管收缩， （3）EC因缺氧而肿胀， 172021/7/20 星期二三、血小板流变性改变及其在血栓形成中的作用 （一）血小板激活的信号转导182021/7/

12、20 星期二细胞外信号相应膜受体转导蛋白靶酶前体第二信使功能蛋白反应GDP(GTP)Gs 腺苷酸环化酶（AC) Gi 腺苷酸环化酶（AC)Gq 磷脂酶C (PLC)+_+192021/7/20 星期二TXA2 AT PAT Col与膜上相应受体结合GqPLCPIP2IP3 DG PKCSR释Ca+2L型Ca通道开放Ca+2内流Ca+2iCaCaM MLCKMLCPMLCP+A收缩、变形（+）（+）(IP3R)P47P 释放反应GPb/aP粘、聚反应（+）ADP Adr与膜上相应受体结合GiACATPcAMPPKCSR泵Ca+2（+）（）202021/7/20 星期二PGI2 PGE2 PGD2

13、与膜上相应受体结合GsACATPcAMP PKASR泵Ca+2Ca+2iCaCaMMLCKMLCPMLCP+A舒张、变形恢复（+）（+）212021/7/20 星期二（二）血小板粘附的分子机制vWF：血浆假血友病因子 FN：纤维连结蛋白 TSP：血小板反应素RGD：精-甘-天冬氨酸222021/7/20 星期二（三）血小板聚集的分子机制GPbaGPbaFgvWFFNTSP(RGD)(RGD)Fg：纤维蛋白原 vWF：血浆假血友病因子 FN：纤维连结蛋白TSP：血小板反应素RGD：精-甘-天冬氨酸232021/7/20 星期二（四）休克时引起血小板粘附聚集的原因和机制1、微血管EC损伤，使Pla

14、t粘、聚能力， 正常微血管EC有抗Plat粘、聚功能（1）Plat表面含糖托素其主要成分为涎酸，使Plat带负电荷，正常EC亦带负电荷，两者相斥，不能相互接触；（2）EC能主动摄取、分解促Plat粘聚物质如：5HT、BK、Ang，能合成抗Plat 粘、聚物质如：PGI2、NO、腺苷，EC损伤，上述抗Plat功能， 2、EC损伤，使EC下胶原、纤维连接蛋白（FN)、层粘连蛋白（LN）、微纤维(microfibrils)曝露，Plat表面相应CAM通过直接和间接作用与之识别、粘附3、休克时Plat激活剂及其对Plat激活作用的协同性增强 休克时CA、TXA2、5HT ET ADP等激动剂，这些激动剂与Plat膜上相应 受体结合、通过G蛋白介导的信号转导，使第二信使cAMP、IP3、DG、尤其是Ca+2，作用于相应的效应蛋白使之发生粘 、聚发应。同时、这些激活剂可相互协同，对Plat激活起增强作用，其作用大于数学和（1+12），如5HT与ADP之间，ADP与NE之间。4、激活的Plat释放5HT 、TXA2、PAF、TSP、vWF等促粘、聚物质，激活其他Plat,引起连锁反应。5、休克时，血液流变性改变，切应力的变化通过物理作用，诱发和促进Plat的激活、其机制尚不十分明确